内容正文:
第13讲 化学反应条件的优化——工业合成氨
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课程标准
课标解读
1.知道如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
2.初步学会应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法。
3.认识化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要应用。
1.认识反应条件对合成氨化学反应速率和化学平衡的影响,能够运用化学反应原理分析影响合成氨的因素,初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。
2.具有理论联系实际的观念,能依据实际条件并运用多学的化学知识和方法解决合成氨中的化学问题。能运用所学知识分析和探讨合成氨对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。能主动关心与保护环境、资源开发等有关的社会热点问题,形成与环境和谐共处,合理利用自然资源的观念。
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知识精讲
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知识点01 合成氨反应的限度
1.反应原理(298 K)
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1,ΔS=-198.2J·K-1·mol-1。
2.反应特点
3.影响因素
(1)反应条件:______温度、______压强,有利于化学平衡向合成氨的方向移动。
(2)投料比:温度、压强一定时,N2、H2的体积比为______时平衡混合物中氨的百分含量最高。
【即学即练1】(双选)下列有关工业合成氨的叙述中正确的是( )。
A.温度升高,不利于提高合成氨的反应速率
B.工业上选择合适的条件,可以使氮气全部转化为氨
C.合成氨反应平衡的移动受温度、浓度、压强等因素的影响
D.使用铁触媒,可以使氮气和氢气化合速率明显增大
知识点02 合成氨反应的速率
1.增大合成氨反应速率的方法
2.浓度与合成氨反应速率之间的关系
(1)速率方程:v=kc(N2)·c1.5(H2)·c-1(NH3)
(2)提高合成氨反应的速率:______N2或H2的浓度,______NH3的浓度。
【即学即练2】在合成氨反应中,下列情况不能使反应速率加快的是( )。
A.加入氮气 B.减小压强,扩大容器体积
C.加入催化剂 D.适当升高温度
知识点03 合成氨反应的适宜条件
1.合成氨反应适宜条件分析
(1)两个角度:从____________和____________两个角度选择合成氨的适宜条件